本發明專利技術提供一種高硼高速鋼軋輥材料及其冶煉方法，采用Q235廢鋼、鎢鐵、鉬鐵、釩鐵、高碳鉻鐵、金屬銅、金屬鋁、硅鈣合金、稀土硅鐵鎂合金、鈮鐵、硼鐵、硅鐵、釩氮合金、鋯硅鐵和鈦鐵作為組分原料，先在電爐內冶煉低合金高速鋼鋼水，然后，在出爐過程中加入釩鐵和部分硼鐵進行合金化，在澆包內加入部分硼鐵和復合變質劑，并在澆注過程中，隨流加入釩氮合金、鋯硅鐵、硅鐵和部分硼鐵。所得鑄件貴重合金元素加入量少，卻具有優異的耐磨性和良好的抗熱疲勞性能，作為軋輥使用時，其壽命比高鎳鉻無限鑄鐵軋輥提高6倍以上，比高釩高速鋼軋輥提高20%，且軋輥使用安全、可靠。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術為一種高速鋼軋輥材料及其冶煉方法，特別涉及，屬于金屬耐磨材料
技術介紹
軋輥是軋鋼生產中的主要消耗備件之一，軋輥消耗約為軋鋼生產成本的5% 10%。如果考慮因軋輥消耗而帶來的生產停機、降產和設備維護增加等因素，則其所占生產成本的比重會更高。軋輥質量不僅關系到軋鋼生產成本和軋機生產作業率，還在很大程度上影響軋材質量。隨著軋鋼技術的發展，軋機速度和自動化程度不斷提高，對軋輥質量特別 是軋輥的耐磨性、強度及韌性等提出了更高的要求。進一步提高軋輥性能以適應軋機的需要，實現鋼鐵型材的節能降耗生產，是軋輥研制者面臨的新目標。我國軋輥制造業經過幾十年的發展和壯大，目前已成為世界軋輥產量大國，軋輥制造技術和材質品種方面有很大的發展。在軋輥材質方面，從球墨鑄鐵、合金無限冷硬鑄鐵發展到現在的針狀組織球墨鑄鐵、高合金無限冷硬鑄鐵、高鉻鑄鐵、硬質合金、半高速鋼和高速鋼等。在鑄造工藝方面也從常規澆鑄單一材質和溢流法澆鑄復合材質，發展到離心復合澆鑄工藝。目前國內軋輥供應能力已達到70萬噸以上，設計制造能力可以達到100 120萬噸。隨著我國軋鋼裝備的改造和不斷從國外引進先進的軋機，軋機向自動化、連續化、重型化方向發展，對軋輥的組織和性能提出了更高的要求。然而，我國自行研制的冶金軋輥軋制鋼材平均消耗與發達國家相比尚有較大的差距。來自中國鋼鐵協會的最新統計，2011年我國鋼產量已接近9億噸，占全球鋼產量40%以上，我國已成為全球最大的鋼材生產和凈出口國。目前，我國軋輥消耗為1.0 1.2 kg/t鋼，年消耗軋輥近百萬噸，年消耗軋輥資金140億元以上。為了滿足軋鋼生產的實際需要，我國每年都需要花費大量外匯進口軋輥，僅2010年進口優質軋輥約3. 0萬噸，消耗外匯約2億美元。我國軋輥的大量消耗，造成了資源和能源的巨大浪費。另外，國外軋輥年消耗量也超過百萬噸，市場需求量大。因此，提高軋輥質量，延長軋輥壽命，不僅能節省大量外匯，而且還可以節省大量的軋輥材料，開發優質長壽命軋輥材料及其成形技術，不僅可滿足國內需求，而且還可實現出口創匯。中國專利技術專利CN101445892公開了一種高硼高速鋼軋輥材料，該軋輥材料具有成本低，使用壽命長，綜合性能好等優點。中國專利技術專利CN102409267A還公開了一種含硼高速鋼軋輥及其制備方法，利用電爐可生產，輥面硬度高、耐磨性好和輥頸強度高、韌性好。中國專利技術專利CN101623751還公開了一種含硼低合金高速鋼軋輥的制備方法，其特征在于軋輥首先采用金屬型澆注，軋輥輥身材質是含硼低合金高速鋼，輥芯是球墨鑄鐵。軋輥經粗加工后，置于溫度低于200°C的加熱爐中，保溫I 3小時后，然后以15 25°C /小時的升溫速度加熱至520 580°C，保溫后空冷。再將軋輥重新置于溫度低于300°C的加熱爐中，保溫I 2小時后，然后以28 40°C /小時的升溫速度加熱至480 510°C，保溫后爐冷至溫度低于180°C后，空冷至室溫。不僅能耗低、熱處理周期短，而且具有良好的使用效果。中國專利技術專利CN101805869A還公開了一種含硼高鉻高速鋼軋輥材料及其熱處理方法，該軋輥材料經熔煉、爐外變質、澆注和熱處理后，精加工成軋輥，軋輥材料硬度高、耐磨性好，且不需要高溫熱處理，具有工藝簡便、能耗低和使用壽命長等特點，推廣應用具有較好的經濟效益。中國專利技術專利CN101831590A還公開了一種高硼低合金高速鋼軋輥及其制造方法，該軋輥由輥身(I)和輥芯(2)兩部分組成，軋輥輥身化學組成成分是(質量分數，％ ) :C :0. 32 0. 55%,B :1. 42 2. 13%,Cr :5. 2 6. 5%,W :2. 5 4. 5%,V :1. 6 1. 8%,Nb 0.5 1. 0%、S1:0. 3 1. 0%、Mn :0. 3 1. 0%、T1:0. 10 0. 20%、N :0. 05 0. 12%、Y :0. 04 0. 12%, Mg :0. 08 0. 15%, P < 0. 04%, S < 0. 04%，余量為 Fe。本發 明制得的軋輥具有硬度高、淬透層深、耐磨性和抗熱疲勞性能好等特點，在熱軋鋼生產中具有良好的使用效果。中國專利技術專利CN102061423A還公開了一種含硼高速鋼軋輥材料的復合處理方法，屬于耐磨材料
處理步驟如下首先在電爐內熔煉高速鋼軋輥材料，鋼水經脫氧、脫硫后，將溫度升至1630 1650°C后出爐，然后將加熱至1000 1100°C，并破碎至2 6mm的硼鐵顆粒隨流沖入鋼包。鋼包底部預先加入了含稀土、鉀、鎂、鍶、鈣等多種微量元素的復合變質劑，鋼水出爐3 5分鐘后，在鋼包底部對鋼水進行吹氬凈化處理，吹氬時間6 10分鐘，鋼水溫度達到1460 1480°C后，將鋼水澆注成軋輥。軋輥具有夾雜物少、力學性能高和使用壽命長等特點，推廣應用具有很好的經濟效益。中國專利技術專利CN102366830A還公開了一種含硼軋輥的鑄造方法，所述含硼軋輥的外層采用離心鑄造方法成形，輥芯采用球墨鑄鐵，并以頂注方法澆注成形。本專利技術方法在所采用的軋輥外層材料中含有硼，以提高軋輥的耐磨性，同時添加V、W、Mo等碳化物形成元素，提高軋輥的硬度。中國專利技術專利CN102107215A還公開了一種資源節約型含硼高速鋼復合軋輥及其制備方法，由外層和輥芯兩部分通過離心復合鑄造而成。其外層各種原料組成35-40%高速鋼軋輥的合金鐵屑、20-25 %高鉻鑄鐵軋輥的合金鐵屑、15-20 %高鎳鉻無限冷硬鑄鐵軋輥的合金鐵屑、4-8%鎢渣鐵合金、1. 0-1. 5% 硼鐵、1. 0-1. 2%低碳錳鐵、0. 15-0. 25%鈦鐵、0. 2-0. 3%釔基重稀土硅鐵合金、0. 25-0. 30%氮化鉻鐵、0. 2-0. 3%鎂鋁鈣合金，余量是低碳廢鋼片。輥芯是球墨鑄鐵。該專利技術復合軋輥具有良好的綜合力學性能和耐磨性，且以軋輥加工殘渣為主要原料，具有節約資源和成本低廉等特點，推廣應用具有良好的經濟和社會效益。中國專利技術專利CN101078090還公開了一種低合金高速鋼軋輥材料及制造方法，其材料的化學成分是(重量％ ) C 1. 2 1. 8%, Cr :4. 5 6. 5%, W :1. 0 3. 0%, Mo :1. 0 3. 0%, V 3. 0 5. 0%，Al :0. 6 1. 2%，S1:0. 8 1. 2%，N :0. 05 0. 15 %, B :0. 04 0. 12%,Nb :0. 05 0. 20%，T1:0. 06 0. 18%，Y :0. 04 0. 15%, Mn < 0. 5%, P < 0. 04%, S< 0. 04%，余量 Fe，且實際碳含量為0. 033W+0. 063Mo+0. 060Cr+0. 200V+ (0. 08 0. 20)。制造用電爐熔煉，軋輥采用離心復合鑄造或連續復合鑄造成型，軋輥經過粗加工后進行淬火和回火處理，最后精加工至規定尺寸和精度。該低合金高速鋼軋輥材料含有較少的鎢、鑰合金元素，不含價格昂貴的鈷元素，生產成本低，具有良好的紅硬性、強韌性和耐磨性。但是，目前所開發的各種高硼高速鋼軋輥材料及其本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高硼高速鋼軋輥材料及其冶煉方法，其特征在于經過下列步驟制得：1)?按下列組分的質量比備料：73.0?76.0%的Q235廢鋼、1.5?1.8%的鎢鐵、3.0?3.3%的鉬鐵、1.0?1.2%的釩鐵、6.0?6.5%的高碳鉻鐵、0.5?0.8%的金屬銅、0.12?0.16%的金屬鋁、1.2?1.4%的硅鈣合金、0.20?0.28%的稀土硅鐵鎂合金、0.3?0.5%的鈮鐵、8.2?8.6%的硼鐵、0.55?0.80%的硅鐵、0.35?0.50%的釩氮合金、1.20?1.36%的鋯硅鐵和0.15?0.20%的鈦鐵；2)?先將質量分數73.0?76.0%的Q235廢鋼、1.5?1.8%的鎢鐵、3.0?3.3%的鉬鐵、6.0?6.5%的高碳鉻鐵、0.5?0.8%的金屬銅和0.3?0.5%的鈮鐵，放入電爐內，升溫至1580～1600℃，使混合料加熱熔化后，依次加入1.2?1.4%的硅鈣合金、1.0?1.2%的釩鐵、0.12?0.16%的金屬鋁和3.5?4.0%的硼鐵，將鋼水溫度升至1610～1630℃；3)?在澆包內預先加入粒度為5～10mm，并經550～600℃預熱2～4小時的，質量分數為0.20?0.28%的稀土硅鐵鎂合金、0.15?0.20%的鈦鐵、0.66?0.80%的鋯硅鐵和1.5?1.8%的硼鐵，之后將步驟2）的溫度為1610～1630℃的鋼水，澆入澆包內，進行復合變質處理和合金化處理；(4)?鋼水在澆包內靜置4～10分鐘，當鋼水溫度降至1450～1475℃時，將鋼水澆注至鑄型中，并在鋼水澆注過程中，隨流加入質量分數為0.55?0.80%的硅鐵、0.35?0.50%的釩氮合金、0.45?0.60%的鋯硅鐵和2.4?3.0%的硼鐵，冷卻后，得到高硼高速鋼軋輥。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭紅星，符寒光，蔣業華，劉忠全，竇永平，周榮，岑啟宏，雷永平，
申請(專利權)人：云南昆鋼重型裝備制造集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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